Основы научных исследований. Кокшарова Т.Е. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

25
М
р
- потребное количество раствора, г.
А = 15*200 / 100 = 30 ( г).
2. Рассчитать количество растворителя (В) для приготовления раствора (
В= М
р
– А), т.е. В = 2000–300 = 1700 г или для растворителя воды - (1700 мл). В
таком количестве растворителя (В) растворяют рассчитанную массу навески
(А).
В случае, если задан объём ( V
р
) раствора, который требуется пригото-
вить, что чаще бывает в опытах, расчёт количества вещества ведется с учё-
том плотности раствора (П
р
) по формуле (2).
Пример 2. Рассчитать массу вещества для приготовления 200 мл 15%-го рас-
твора (безводного) углекислого натрия.
А = К
р
*V
р
* П
р
/ 100 (2)
А = 15 *200 * 1,158 / 100 = 34,7 г ,
где П
р
- плотность 15%-ного раствора Na
2
CO
3
- 1,158 г/см
3
( Плотность
других растворов в приложении Д).
Если же вещество содержит кристаллизационную воду, то массу ве-
щества вычисляют по формуле (3).
Пример 3. По тем же условиям, что и в предыдущем примере, рассчитать
массу вещества, если готовится раствор, из кристаллогидрата углекислого на-
трия Na
2
CO
3
* 10 H
2
О
А= К*V
р
*П
р
* М
1
/ 100 * М
2
,
(3)
где М
1
-молекулярная масса кристаллогидрата
Na
2
CO
3,
*10 Н
2
О
(2*23+12+3*16 +10*18= 286);
М
2
-
молекулярная масса безводного
Na
2
CO
3,
(
2*23+12+3*16 = 106 )
А= 15*200*1,158*286 / 100*106 = 93,7 г
Жидкие кислоты или растворы, используемые для приготовления но-
вых растворов, взвешивать не рекомендуется, поэтому их берут по объёму.
Для расчёта объёма (Vк, см
3
) используют формулу (4).
Пример 4. Рассчитать объём кислоты для приготовления 1 дм
3
(V
р
= 1000 мл )
10 %-ного раствора азотной кислоты НNO
3
(К
р
), из имеющейся в лаборатории
26
концентрированной НNO
3
плотностью (П
к
) - 1,40 г/см
3
:
Vк= V
р
* П
р
*К
р
/ С
к
* П
к
,
(4)
где V
р
- объём приготавливаемого раствора, см
3
;
К
р
- концентрация приготавливаемого раствора, % ;
П
р
- плотность приготавливаемого раствора, г/см
3
; ( прил. Е);
С
к
- концентрация кислоты, применяемой для растворения, мас .%; в
зависимости от вида кислоты и её плотности (прил. Е);
П
к
-плотность кислоты, взятой для приготовления раствора, г/см
3
.
Решение. По справочной информации (прил. Е) находят, что содержание
(С
к
) НNO
3
в концентрированном растворе (П
к
- 1,40 г/см
3
.) - 66,97 мас.%, а
плотность 10%- ного раствора ( П
р
) -1,065 г/см
3
, тогда
Vк = 1000* 1,065 *10 / 66,97 * 1,40 =113,6 см
3
Таким образом, для приготовления 10% -ного раствора НNO
3
следует от-
мерить мерным цилиндром 114 см
3
концентрированной НNO
3
кислоты и влить
это количество примерно в 800 см
3
дистиллированной воды (1000- 114), далее
довести объем раствора водой до 1000 см
3
.
Примечание Азотную и серную кислоту обязательно необходимо вли-
вать в воду, а не наоборот. В противном случае можно получить сильные
ожоги.
Известно, что более точными растворами для анализов являются рас-
творы нормальной, молярной и моляльной концентраций.
Для приготовления таких растворов лучше использовать готовые раство-
ры (фиксаналы), которые заказываются лабораториями вузов и НИИ.
В случае их отсутствия ниже приводятся расчеты по приготовлению та-
ких растворов.
Пример 5. Рассчитать количество NaCl для приготовления 500 см
3
0,5н
раствора (Грамм-эквивалент Е -NaCl равен молекулярному весу - 58, 44).
Количество вещества (А), необходимое для приготовления раствора, с за-
данной нормальностью ( N ) и требуемого объёма (V) рассчитывается по фор-
муле ( 5 ). 
           Мр - потребное количество раствора, г.                                концентрированной НNO3 плотностью (Пк) - 1,40 г/см3:
                               А = 15*200 / 100 = 30 ( г).                                            Vк= Vр * Пр *Кр / Ск* Пк ,            (4)
                                                                                                                                      3
       2. Рассчитать количество растворителя (В) для приготовления раствора (          где Vр - объём приготавливаемого раствора, см ;
В= Мр– А), т.е. В = 2000–300 = 1700 г или для растворителя воды - (1700 мл). В          Кр - концентрация приготавливаемого раствора, % ;
таком количестве растворителя (В) растворяют рассчитанную массу навески                Пр - плотность приготавливаемого раствора, г/см3; ( прил. Е);
(А).                                                                                   Ск- концентрация кислоты, применяемой для растворения, мас .%; в
       В случае, если задан объём ( Vр ) раствора, который требуется пригото-    зависимости от вида кислоты и её плотности (прил. Е);
вить, что чаще бывает в опытах, расчёт количества вещества ведется с учё-              Пк -плотность кислоты, взятой для приготовления раствора, г/см3 .
том плотности раствора (Пр) по формуле (2).                                      Решение. По справочной информации (прил. Е) находят, что содержание
Пример 2. Рассчитать массу вещества для приготовления 200 мл 15%-го рас-         (Ск) НNO3 в концентрированном растворе (Пк - 1,40 г/см3.) - 66,97 мас.%, а
твора (безводного) углекислого натрия.                                           плотность 10%- ного раствора ( Пр) -1,065 г/см3 , тогда
                                А = Кр*Vр * Пр / 100             (2)                               Vк = 1000* 1,065 *10 / 66,97 * 1,40 =113,6 см3
                        А = 15 *200 * 1,158 / 100 = 34,7 г ,                           Таким образом, для приготовления 10% -ного раствора НNO3 следует от-
       где Пр - плотность 15%-ного раствора Na2CO3 - 1,158 г/см3 ( Плотность     мерить мерным цилиндром 114 см3 концентрированной НNO3 кислоты и влить
других растворов в приложении Д).                                                это количество примерно в 800 см3 дистиллированной воды (1000- 114), далее
       Если же вещество содержит кристаллизационную воду, то массу ве-           довести объем раствора водой до 1000 см3.
щества вычисляют по формуле (3).                                                       Примечание Азотную и серную кислоту обязательно необходимо вли-
       Пример 3. По тем же условиям, что и в предыдущем примере, рассчитать      вать в воду, а не наоборот. В противном случае можно получить сильные
массу вещества, если готовится раствор, из кристаллогидрата углекислого на-      ожоги.
трия Na2CO3* 10 H2О                                                                    Известно, что более точными растворами для анализов являются рас-
                      А= К*Vр*Пр* М1 / 100 * М2 ,               (3)              творы нормальной, молярной и моляльной концентраций.
       где М1 -молекулярная масса кристаллогидрата Na2CO3,*10 Н2О                      Для приготовления таких растворов лучше использовать готовые раство-
                      (2*23+12+3*16 +10*18= 286);                                ры (фиксаналы), которые заказываются лабораториями вузов и НИИ.
       М2 - молекулярная масса безводного Na2CO3, ( 2*23+12+3*16 = 106 )               В случае их отсутствия ниже приводятся расчеты по приготовлению та-
А= 15*200*1,158*286 / 100*106 = 93,7 г                                           ких растворов.
       Жидкие кислоты или растворы, используемые для приготовления но-                 Пример 5. Рассчитать количество NaCl для приготовления 500 см3 0,5н
вых растворов, взвешивать не рекомендуется, поэтому их берут по объёму.          раствора (Грамм-эквивалент Е -NaCl равен молекулярному весу - 58, 44).
                           3
Для расчёта объёма (Vк, см ) используют формулу (4).                                   Количество вещества (А), необходимое для приготовления раствора, с за-
Пример 4. Рассчитать объём кислоты для приготовления 1 дм3 (Vр= 1000 мл )        данной нормальностью ( N ) и требуемого объёма (V) рассчитывается по фор-
10 %-ного раствора азотной кислоты НNO3 (Кр), из имеющейся в лаборатории         муле ( 5 ).

                                          25                                                                            26

Страницы